Nanokristallen vormgeven: de toekomst van schermen, zonne-energie en medische technologie ontsluiten

Van helderdere tv-schermen tot betere medische diagnostiek en efficiëntere zonnepanelen: nieuw onderzoek onder leiding van Curtin heeft ontdekt hoe meer moleculen aan het oppervlak van kleine nanokristallen kunnen blijven kleven, een doorbraak die zou kunnen leiden tot verbeteringen in de dagelijkse technologie.

Hoofdauteur universitair hoofddocent Guohua Jia van Curtin’s School of Molecular and Life Sciences zei dat de studie onderzocht hoe de vorm van zinksulfide-nanokristallen invloed had op hoe goed moleculen, bekend als liganden, aan hun oppervlak blijven plakken. De volledige studie getiteld “Deciphering Surface Ligand Density of Colloidal Semiconductor Nanocrystals: Shape Matters” is gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society.

“Liganden spelen een belangrijke rol bij het beheersen van het gedrag en de prestaties van zinksulfide-nanokristallen in verschillende belangrijke technologieën”, aldus universitair hoofddocent Jia.

“In een ontdekking die nieuwe mogelijkheden zou kunnen openen voor het ontwikkelen van slimmere, geavanceerdere apparaten, ontdekte onze studie dat vlakkere, gelijkmatigere deeltjes, nanoplatelets genaamd, meer liganden stevig kunnen hechten, vergeleken met andere vormen zoals nanodots en nanostaafjes.

“Door de vorm van deze deeltjes aan te passen, konden we bepalen hoe ze met hun omgeving interacteerden en ze efficiënter maken in verschillende toepassingen. Van helderdere LED-lampen en schermen tot efficiëntere zonnepanelen en gedetailleerdere medische beeldvorming, het vermogen om te controleren deeltjesvormen kunnen een revolutie teweegbrengen in de efficiëntie en prestaties van producten.”

Universitair hoofddocent Jia zei dat de ontdekking de prestaties zou kunnen verbeteren van apparaten die bekend staan ​​als opto-elektronica, die licht produceren of licht gebruiken om hun functies uit te voeren.

“Opto-elektronica is belangrijk in veel moderne technologieën, waaronder telecommunicatie, medische apparatuur en energieproductie”, zegt universitair hoofddocent Jia. “Het vermogen om licht en elektriciteit efficiënt te manipuleren staat centraal in de vooruitgang van snellere, efficiëntere en compactere elektronische systemen.

“Dit omvat LED’s, die elektriciteit in licht omzetten en in alles worden gebruikt, van gloeilampen tot tv-schermen, maar ook in zonnecellen die licht omzetten in elektrische energie en apparaten van stroom voorzien met behulp van zonlicht.

“Andere apparaten die door deze ontdekking kunnen worden verbeterd, zijn onder meer fotodetectoren die licht waarnemen en omzetten in een elektrisch signaal, zoals in camera’s en sensoren, plus laserdiodes die worden gebruikt in glasvezelcommunicatie en die elektrische signalen omzetten in licht voor gegevensoverdracht.”